航空发动机结构 课件.ppt

航空发动机结构_课件
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汇报人：视觉设动提供压缩空气。
结构类型：
轴流式
离心式
混合式
主要性能指标：
增压比
效率
外廓尺寸和重量
工作可靠性
制造和维修费用
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NPU--ZhaoMing
轴流式压气机的特点:
增压比高、效率高、单位空气流量大。
在相同迎风面积下，轴流式比离心式吸入的空气多得多，产生的推力更大。
通过增加级数就能增加增压比。
高增压比有利于采用轴流式压气机，因为它改善了效率，并进而改善了给定推力下的耗油率。
在大、中推力发动机上，普遍采用轴流式压气机。
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NPU--ZhaoMing
离心式压气机的特点:
结构简单、结实可靠，容易制造和发展，生存力强、特性比较平稳、级增压比高等优点。
应用在小型发动机采用。主要用于教练机、导弹、靶机上的小型动力装置和辅助动力装置。
在直升机的动力装置中采用混合式压气机。
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轴流式压气机的构成：由转子和静子组成。
转子是一个高速旋转对气流作功的组合件，包括轮盘、鼓筒、叶片等。从受力的角度分析：转子都是在高速转速下工作，惯性负荷（离心力很大，而气体力不大。
静子是静子组合件的总称，包括机匣和整流器。静子所承受的负荷基本上是气体力和力矩，以及周期性的惯性力。
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NPU--ZhaoMing
压气机的主要特点:从结构设计的角度来讲，转速高，每分钟达数千或数万转（如JT8D-9发动机高、低压转速分别为12250、8600r/min）。
转速高的优点：可以使压气机在尺寸小重量轻的条件下，得到所需的性能（即给定的空气流量和增压比），满足发动机性能设计的最基本要求。
转速高的缺点：在高转速条件下，转子零件及其连接处要承受巨大的惯性力、气体力、扭矩和复杂的振动负荷。若零件型面和传力方案设计不当，工作时就有破坏损坏的危险。若转子零、组件的定心方案不妥，转子装配不当，平衡不好，横向刚性不足，当压气机高转速工作时，转子就会发生剧烈振动而影响发动机正常工作。
转子结构设计的基本问题就是针对这些缺点而进行的。
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压气机转子上的负荷:见图3－5
转子结构设计所需要解决的基本矛盾：
在考虑到尺寸小、重量轻、结构简单、工艺性好的前提下，转子零、组件间其连接处应保证可靠的传力（对结构设计起决定作用的负荷是叶片和转子的离心力、弯矩和扭矩），良好的定心和平衡、足够的刚性。这些就是压气机转子方案设计所应遵循的基本原则，也是分析各种转子方案的基本原则。
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压气机转子的基本结构型式
1 鼓式转子
2 盘式转子
3 盘鼓式（混合式）转子
压气机转子的基本型式
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转子叶片与轮盘的连接
转子叶片的组成：转子叶片是轴流式压气机最重要的零件之一。它主要由叶身和榫头组成。在有些长叶片上，或者在激振力比较强的区域内工作的叶片叶身上还带有阻尼台。
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轴流式压气机转子叶片榫头的型式
（1）销钉式榫头
结构简单、工艺简单；尺寸重量大，承载能力低
（2）燕尾形榫头
尺寸小、重量轻，承载能力强，加工方便，根部有应力集中。
（3）枞树形榫头
尺寸重量小，承载能力最强。应力集中最严重，加工精度高
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静子部件的组成：静子是压气机中不旋转的部分。整流器机匣，整流器（由机匣和静子叶片组成）
机匣
静子叶片
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整流器机匣的结构（1）是一个圆柱形或圆锥形的薄壁圆筒（2）前后与其它机匣联接，（3）内壁上有固定整流叶片的各种型式的构槽，（4）发动机转子支承在机匣内，有些发动机的安装节以及一些附件和导管还固定在机匣外壁上。
整流器机匣的负荷
静子的重量、惯性力、内外空气压差、扭矩、轴向力、弯矩、热载荷、振动载荷。
它是发动机的主要承力壳体之一，也是气流通道的外壁。
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整流器机匣的结构设计的基本要求（1）重量轻，具有足够的强度，可靠承受各种载荷；（2）具有足够的刚度，保证在各种载荷作用下，机匣的径向、横向变形在允许范围之内；（3）保证各段机